胡大衛(wèi)，姚念民
(天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津300051)

　　摘　要：闡述了包頭市城市污水治理工程實(shí)施的總體思路，介紹了總體方案的策劃細(xì)節(jié)以及所采取的技術(shù)措施。
　　關(guān)鍵詞：城市污水治理；總體方案；處理工藝
　　中圖分類號(hào)：X703.1
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)：1000-4602(2002)12-0020-02

　　包頭市城市污水治理工程于1998年開(kāi)工，全部工程將于2004年完成，該工程對(duì)包頭市水環(huán)境的保護(hù)、污水資源的開(kāi)發(fā)利用具有重要意義。?

1　工程實(shí)施的必要性

　　包頭市的城市建設(shè)發(fā)展很快，但其城市污水治理設(shè)施的建設(shè)相對(duì)滯后，污水管道系統(tǒng)不夠健全，污水處理能力較低。在城市污水治理工程實(shí)施之前，雖然市區(qū)污水量已經(jīng)超過(guò)20×10⁴m³/d，卻僅有兩座小型一級(jí)處理廠(總處理能力為6×10⁴m³/d)，且因年久失修而導(dǎo)致出廠水的水質(zhì)很差。
　　多年來(lái)，包頭市大部分未經(jīng)處理的污水通過(guò)橫貫市區(qū)的四道沙河、二道沙河、東河、西河等泄洪河道排入黃河包頭段，對(duì)市區(qū)的水環(huán)境和黃河造成了嚴(yán)重的污染(歷年的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果表明，黃河包頭段始終屬于“中等”污染程度)，這不僅影響到下游的城鎮(zhèn)山川，而且還危及包頭市的水源地(因?yàn)楫?huà)匠營(yíng)子水廠、蹬口水廠的取水口同排污河道的出口互相交錯(cuò))，既增加了給水廠的處理費(fèi)用，又無(wú)法保證可靠的供水水質(zhì)；另外包頭歷來(lái)就是嚴(yán)重缺水的城市，其城市污水是農(nóng)業(yè)灌溉的重要水源(僅四道沙河附近使用污水灌溉的農(nóng)田就超過(guò)了1700hm²)，由于河水中污染物嚴(yán)重超標(biāo)(BOD超出5～18倍、COD超出4～35倍)，長(zhǎng)年污灌不僅破壞了土壤的生態(tài)平衡，而且影響到農(nóng)作物質(zhì)量并危害市民的健康，成了導(dǎo)致疾病、死亡的無(wú)形殺手。
　　總之，為了使包頭市的生態(tài)環(huán)境能夠健康、持續(xù)地發(fā)展，配套建設(shè)二級(jí)處理廠、健全污水管網(wǎng)已是刻不容緩，內(nèi)蒙古自治區(qū)和包頭市決定將城市污水治理工程和“碧水藍(lán)天”計(jì)劃配合實(shí)施，利用日本等國(guó)的政府貸款徹底解決包頭市的水環(huán)境污染問(wèn)題。?

2　兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題

　　包頭市城市污水治理工程的目標(biāo)是將市區(qū)的生活污水、工業(yè)廢水通過(guò)完善的管道系統(tǒng)集中到擴(kuò)建和新建的二級(jí)污水處理廠，經(jīng)處理后須達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)(既可排放到水體，又能滿足農(nóng)灌的水質(zhì)要求)，同時(shí)還可將部分出水經(jīng)深度處理以用于工業(yè)、城市景觀、市政雜用等。在該工程的總體方案擬定中存在著兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，即污水處理廠的布局和建設(shè)順序。
2.1　污水處理廠的布局
　　包頭市的污水量在20×10⁴m³/d以上，規(guī)劃的遠(yuǎn)期污水量約為30×10⁴m³/d。按照常規(guī)，建設(shè)規(guī)模較大的污水處理廠具有占地少、工程量小、管理方便和投資省等優(yōu)點(diǎn)。但因包頭市的青昆區(qū)和東河區(qū)相距11km而不便于污水的集中，且每個(gè)區(qū)內(nèi)都已形成兩個(gè)污水管 道系統(tǒng)，所以包頭市存在著污水處理廠是按現(xiàn)有四個(gè)污水系統(tǒng)分散布置還是分區(qū)集中布置的不同方案。
　　青昆區(qū)分別于1958年和1986年修建了北郊和南郊污水處理廠(設(shè)計(jì)規(guī)模分別為1.5×10⁴m³/d和4.5×10⁴m³/d，均為一級(jí)處理廠)，隨著兩廠的建設(shè)已經(jīng)形成了各自獨(dú)立的兩個(gè)污水管道系統(tǒng)，其服務(wù)范圍劃分清楚，支、干管道基本健全。在污水治理工程的總體設(shè)計(jì)中，根據(jù)青昆區(qū)的現(xiàn)狀及規(guī)劃情況決定保留兩個(gè)污水系統(tǒng)，治理的主要任務(wù)是將北郊廠擴(kuò)建為處理能力約7×10⁴m³/d的二級(jí)處理廠，將南郊廠擴(kuò)建為近期處理能力約7×10⁴m³/d、遠(yuǎn)期為14×10⁴m³/d的二級(jí)處理廠，并且隨著污水廠的擴(kuò)建進(jìn)一步完善污水管道系統(tǒng)。
　　東河區(qū)的近期污水量為5×10⁴m³/d，預(yù)計(jì)遠(yuǎn)期將發(fā)展到10×10⁴m³/d。擬定處理方案時(shí)，首先考慮要盡量將全區(qū)的污水集中起來(lái)進(jìn)行處理以節(jié)省投資和便于管理，但經(jīng)過(guò)反復(fù)比較、勘察、研討后決定采取分建西、東兩座污水處理廠的布置方案。從地形上看，東河區(qū)中間高、東西兩側(cè)低，因而排水管道也就自然形成了西、東兩個(gè)走向(20世紀(jì)70年代編制的排水規(guī)劃已經(jīng)確認(rèn)了西、東兩個(gè)污水系統(tǒng)，此后逐年增加配套管線而基本成型)。如果再將全區(qū)合成一個(gè)系統(tǒng)，則需對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)整改造并設(shè)置提升泵站，這樣不僅投資多、管理復(fù)雜且難以在已建成的街道找到污水干管的埋設(shè)位置；另外從利用污水進(jìn)行農(nóng)灌的需求來(lái)看，西部和東部都有大面積缺水的耕地，農(nóng)民盼望在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)污水處理廠以引水灌溉。為此，決定采用在東河區(qū)分建西、東兩座二級(jí)污水處理廠的治理方案(遠(yuǎn)期規(guī)模均為5×10⁴m³/d，近期規(guī)模分別為3×10⁴m³/d和2×10⁴m³/d)，同時(shí)配套修建目前尚未覆蓋的空白區(qū)污水管道系統(tǒng)。
2.2　污水處理廠建設(shè)的順序
　　由于受建設(shè)資金和施工能力的限制，包頭市擬建的4座污水處理廠必須有序地進(jìn)行。根據(jù)保護(hù)包頭市最主要的水源地(黃河畫(huà)匠營(yíng)子段)水質(zhì)的要求，青昆區(qū)的北、南兩廠應(yīng)該及早實(shí)施；而從填補(bǔ)污水處理的空白、充分發(fā)揮污水灌溉效益的角度出發(fā)，則東河區(qū)的西、東兩座污水處理廠的建設(shè)更為迫切。經(jīng)過(guò)對(duì)合理使用資金、正確貫徹民族政策等各種因素的綜合論證決定，包頭市城市污水治理工程的四座污水處理廠按北、西、東、南的順序建設(shè)。一期工程利用日本第四批政府貸款建設(shè)北、西、東三廠，一期工程完成后可削減COD約8446t/a、BOD約7504t/a、SS約10680t/a，能使水環(huán)境得到顯著改善，隨后再進(jìn)行南郊污水處理廠的建設(shè)。

3　技術(shù)措施

　　包頭市城市污水治理工程是包頭市也是內(nèi)蒙古自治區(qū)修建的第一批二級(jí)污水處理廠，由于沒(méi)有先例可以借鑒，因此在技術(shù)方案制定中采取了多項(xiàng)技術(shù)措施，這為污水處理廠的正常運(yùn)行和出水達(dá)標(biāo)排放提供了保證。
3.1 選擇適當(dāng)?shù)奶幚砉に?br> 　　在充分考慮了處理工藝的可靠性以及包頭市管理污水處理廠的具體條件后決定第一批建設(shè)的北、西、東污水處理廠采用普通活性污泥法工藝，在獲得經(jīng)驗(yàn)后可在南郊污水處理廠采用SBR處理工藝，其所產(chǎn)生的污泥經(jīng)重力濃縮、機(jī)械脫水后被送至垃圾填埋場(chǎng)與城市垃圾混合填埋處置。
3.2　低溫、高原地區(qū)生化處理的技術(shù)要點(diǎn)
　　包頭市地處西北高原，氣溫低、海拔高，因此在工程上采取了降低曝氣池的污泥負(fù)荷、加大 二沉池的表面負(fù)荷、提高鼓風(fēng)機(jī)的供氣能力等措施以保證污水處理的效果。同時(shí)對(duì)處理廠的設(shè)施采取了充分的防凍措施：水泵、泥泵、粗格柵、細(xì)格柵及砂水分離機(jī)設(shè)在了室內(nèi)，室外的管道特別是間斷工作的污泥管道采取了電加熱帶防凍的措施。
3.3　選用先進(jìn)、可靠的處理設(shè)備
　　污水泵和污泥泵選用了具有最佳防堵塞效果的螺旋離心泵；細(xì)格柵引進(jìn)了材質(zhì)好、加工精度高的階梯式格柵機(jī)；沉砂池的主機(jī)和砂水分離機(jī)引進(jìn)了鐘氏沉砂池專用設(shè)備；鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)引進(jìn)了充氧效率高且防堵、耐用、使用壽命長(zhǎng)的高密度聚乙烯材質(zhì)的曝氣器；鼓風(fēng)采用了可自動(dòng)調(diào)整葉片角度并能及時(shí)調(diào)整風(fēng)量的單級(jí)高速離心機(jī)；污泥脫水機(jī)則引進(jìn)了適合中、小規(guī)模污水廠的螺濾式脫水機(jī)。

4　結(jié)語(yǔ)

　　目前，包頭市的污水治理工程已經(jīng)成功地邁出第一步，一期工程已基本完工，二期的南郊污水處理廠也將在總結(jié)前三個(gè)廠建設(shè)、管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上前進(jìn)一步，采用SBR工藝以使包括磷、氮在內(nèi)的各種污染物能全面處理達(dá)標(biāo)。同時(shí)，從污水處理廠到農(nóng)灌區(qū)的配套輸水系統(tǒng)工程也將逐步實(shí)施。另外，包頭市還準(zhǔn)備將處理廠出水再采用“混凝、沉淀、過(guò)濾”、膜過(guò)濾等工藝進(jìn)行深度處理以得到不同等級(jí)的回用水(用于沖洗道路、景觀、綠化、洗車、沖廁及工業(yè)冷卻等不同用途)。總之，隨著污水治理工程的全面實(shí)施，包頭市的水環(huán)境將得到明顯改善。

　　電　　話：(022)27815315×2409
　　收稿日期：2002-06-07